废旧塑料改性沥青的研究

论文摘要

改性沥青是通过往沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物或其它填料等外掺剂(改性剂)使沥青或沥青混合料的性能得到改善而制成的沥青结合料。目前常用的改性剂可分为三类:橡胶类、热塑性橡胶类和树脂类。塑料类改性剂可以有效改善沥青的高温性能,但其价格昂贵。因此,回收废旧塑料做改性沥青,既可以充分利用资源,又可解决严重的环境问题。由于废旧塑料与沥青之间存在分子量、密度、粘度及化学结构的差异,使基质沥青与废旧塑料在单纯机械力混合下难以混溶,且储存稳定性较差。因此,研究废旧塑料改性沥青,得到性质优良、稳定性好的废旧塑料改性沥青,具有非常积极的现实意义。本文对制备废旧塑料改性沥青的工艺条件及改性沥青的性质进行研究,探索出制备改性沥青的最佳工艺条件和解决废旧塑料改性沥青储存稳定性的方法,主要内容如下:1、选择实用的沥青作为基质沥青并评价其常规性能2、确定废旧塑料改性沥青的加量、最优工艺参数,并测定其基本性质测定改性沥青性质随改性剂加量的变化规律,选择出该实验适宜的PE(5%)、PP(10%)加量。在不同的工艺条件(如剪切频率、剪切时间、剪切温度等)下制备出一系列PE、PP改性沥青样品。通过对改性沥青基本性质的评价,来确定沥青改性的最佳工艺参数,并对最优工艺条件下制备的改性沥青的常规性质、微观结构、红外谱图进行分析。3、针对塑料改性沥青储存稳定性差的问题,进行储存分散性试验的研究将改性沥青分别在135℃储存18小时;163℃储存48小时,搅拌一定时间后测试样品性质并进行微观显微镜观察,对比研究储存前后的状态。4、利用填充法改善废旧塑料改性沥青的储存稳定性采用减小塑料改性剂与基质沥青的密度差的方法,即采用密度较大的填充物填充塑料,以增加塑料密度的方式减小塑料与基质沥青的密度差,提高塑料颗粒在基质沥青中的稳定性。5、确定母体法废旧塑料改性沥青的最优工艺参数及其基本性质通过对不同工艺条件下的改性沥青软化点、针入度,及经过薄膜烘箱老化后的基本性质比较,对实验结果的优化,分别选择出废旧聚乙烯PE、聚丙烯PP改性沥青的最佳工艺条件。并对最优工艺条件下制备的改性沥青的常规性质、微观结构、红外谱图进行分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 塑料类沥青改性剂的应用
• 1.1.1 废旧塑料的危害及其利用的必要性
• 1.1.2 国内外改性沥青的发展现状
• 1.1.3 塑料改性剂的应用及分类
• 1.2 塑料类改性沥青的机理
• 1.2.1 理论基础
• 1.2.2 改性沥青机理分析
• 1.2.3 影响塑料改性效果的因素
• 1.3 改性沥青评价方法
• 1.4 本文的研究思路和实验安排
• 第二章 原料性质及实验分析方法
• 2.1 实验原料及其性质
• 2.1.1 基质沥青
• 2.1.2 废旧塑料性质
• 2.1.3 填充物
• 2.2 实验设备
• 2.3 性能测试与表征
• 2.3.1 针入度的实验方法
• 2.3.2 软化点的实验方法
• 2.3.3 延度的实验方法
• 2.3.4 薄膜烘箱实验
• 2.3.5 改性沥青的储存稳定性的评价
• 2.3.6 荧光显微镜观测
• 第三章 废旧塑料用于90 号沥青改性的研究
• 3.1 废PE改性
• 3.2 废PP改性
• 3.3 小结
• 第四章 直接法废旧塑料改性沥青
• 4.1 工艺条件选择
• 4.1.1 实验方案
• 4.1.2 废PE改性沥青最优工艺条件探索
• 4.1.3 废PP改性沥青最优工艺条件探索
• 4.2 改性沥青性质分析
• 4.2.1 PE改性沥青性质
• 4.2.2 PP改性沥青性质
• 4.2.3 改性沥青红外分析
• 4.3 储存分散性质研究
• 4.3.1 PE改性沥青储存分散性能
• 4.3.2 PP改性沥青储存分散性能
• 4.3.3 理论分析
• 4.4 小结
• 第五章 母料法废旧塑料改性沥青
• 5.1 最佳工艺条件探索
• 5.1.1 实验方案
• 5.1.2 废PE改性沥青最优工艺条件探索
• 5.1.3 废PP改性沥青最佳工艺条件探索
• 5.2 改性沥青的性质分析
• 5.2.1 废旧PE改性沥青性质分析
• 5.2.2 废旧PP改性沥青性质分析
• 5.3 不同塑料加量的改性沥青性质
• 5.4 小结
• 第六章 废旧塑料改性沥青性能评价
• 6.1 常规指标评价改性沥青的高、低温性能
• 6.2 PG分级
• 6.2.1 PG分级评价指标
• 6.2.2 用PG分级评价沥青的高、低温性能
• 6.3 小结
• 第七章 填充塑料改性沥青
• 7.1 填充PE改性沥青
• 7.2 填充PP改性沥青
• 7.3 填充塑料改性沥青的产品性能
• 7.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢